修井机基本知识.docx

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修井机基本知识

修井机基本知识

第一章修井机的基本结构

一,自走底盘

二,绞车部分（包括井架游动系统）

三,修井机的动力传动系统

四,液压系统

五,气路系统

六,修井机的动力

七,液力机械传动箱,

第二章,修井机的操作

第三章,修井机的维护保养

第四章,修井机一般故障的排除

概述

在石油与天燃气勘探开发的各项施工中,修井作业是一个重要环节,油、气、水井在自喷、抽油或注水、注气过程中,随时会发生故障,造成油井减产甚至停产,诸如井下砂堵、井筒内严重结蜡、渗透降低,油、气、水层互相串通,生产油井枯竭等油井本身的故障,油管断裂、油管连接脱扣、套管挤扁、断裂和渗透等油井结构损坏；油杆弯曲、断裂或脱扣、抽油泵工作不正常等井下采油设备故障；出现故障后,只有通过井下作业来排除故障,更换设备,调整油井参数,才能恢复油井正常生产。

修井作业的主要内容,可归纳为以下三个方面：

（1）起下作业,如对发生故障或损坏的油管、抽油杆、抽油泵等井下采油设备和工具的提出,修理更换,再下入井内,以及抽吸、捞砂、机械清蜡等.

（2）井内的循环作业,如冲砂、热洗循环泥浆等,

（3）旋转作业,如钻砂堵、钻水泥塞、扩孔、磨削、侧钻及修补套管等,

井下作业是油田稳产的重要措施，修井机是修井的关键设备。

.一般修井机的基本结构主要有:

动力部分、传动部分、绞车部分（包括井架、游动系统）、液、气、电系统,自走底盘、辅助部分,如水刹车（盘式刹车）,液压小绞车、崩扣液缸（液压锚头）、钻台（包括转盘,水龙头）等。

1、修井机的动力一般采用高速柴油机,在动力的配置上又分为单发动机和双发动机,单发动机为车上,车下共用,双发动机分为车上,车下共用两台发动机和车上,车下各由一台发动机供给动力,

2、传动部分一般采用发动机和液力机械变速箱直接连接,如果车上车下共用两台发动机,哪就需要一个倂车箱,液力机械变速箱和并车箱,角传动箱之间用传动连接,然后通过链条和捞砂滚筒或主滚筒连接,再通过链条到转盘角传动箱,爬坡链条箱到转盘.也可由并车箱（角传动箱）通过传动轴直接到爬坡链条箱到转盘.捞砂滚筒,主滚筒,转盘一般采用气动推盘离合器控制,也可用气动胎式离合器控制

3、绞车分为单滚筒和双滚筒,单滚筒为只有一个主滚筒,双滚筒则为主滚筒和捞砂滚筒,主滚筒为了排绳整齐采用了里巴斯绳槽。

井架一般采用高强度角钢焊制,中空桁架结构,大吨位修井机的井架也可用高强度矩型管焊制,井架可根据修井机型号不同有一节,两节的分别,小吨位的修井机一般采用一节井架,如SJ150，两节井架中的第二节一般用液压油缸顶出，

天车大都采用“班德轮”式结构，可防止大绳打扭。

游车大钩由游车和大钩两部分组成，二着用销轴连结。

4、在修井机中有两套各自独立的液压系统,主液压系统和液压转向助力系统,

1）主液压系统的主要主要作用是修井机到井场就位后,调平车辆和井架的立放,及辅助作业如液压小绞车,崩扣液缸,液压钳。

2）液压转向助力系统，用于车辆行驶时减轻转动方向盘的力量。

5、修井机中气路系统主要起控制作用,如各离合器,发动机的油门,变速箱的换档,液压泵的控制,修井机行驶时油门,刹车的控制。

6、辅助部分:

1）钻台包括转盘,水龙头,是油水井的大修及钻井的关键设备,它的传动有链条传动和传动轴直接传动.

2）水刹车（盘式刹车）在大吨位修井机中用于下钻时减慢钻具的下降速度,减轻刹车毂及刹带的磨损.

3）液压小绞车,用于起吊工具,配合施工.

4）崩扣液缸（锚头绞车）,用于（崩扣）卸扣,

7,自走底盘,优化设计专用底盘,具有车身短,转弯半径小,机动灵活的优点,越野能力强,适应泥泞,戈壁,山区,滩涂等复杂道路行驶,选用重型车桥,桥载能力大,前桥采用液压助力转向,操作轻便,平头单坐金属驾驶室,视野开阔.

8,电气系统的作用,主要是供给车辆的仪表显示,车灯及发动机起动用电,为24伏直流电,

第一章修井机的基本结构

一,自走底盘

构,主要有驾结驶室,车架总成,悬挂总成,车桥总称,传动系统,制动系统,转向机构,电气系统.

1,驾驶室为平头单坐金属结构

2,车架总成为重型钻机专用车架,整体框架结构.

（1）.纵梁,尾梁采用优质高强度16Mn工字型钢，纵梁下羽边焊接加强板，增强车架抗弯强度，两纵梁腹板外侧排列液、气路管线，

（2）,边框采用矩型钢管,由数根斜支撑加强,后部边框安装有工作走道,便于操作人员操作,巡视检查设备,

（3）,车架安装有四个支腿液缸,

（4）,配置前,后拖车钩及各种支架和支座,如:

前钢板支架,后平衡支架,发动机前支座,角传动箱支架,死绳器支架,液压小绞车支架,井架起升液缸支座等,

3,悬挂总成:

采用三种悬挂方式:

（1）,前桥采用钢板悬挂,

（2）,中,后桥采用钢性平衡梁悬挂,

（3）,五,（六,七）桥为浮动桥,采用空气弹簧悬挂,

4,车桥总成:

车桥均采用重型载重车桥,

5,传动系统:

动力是通过分动箱（併车箱）传来的,前,后桥及车上绞车分别由滑套式离合器控制,前桥的离合器由驾驶员在驾驶室控制,后桥的传动离合器及车上绞车的传动离合器由一杠杆控制,起到联锁作用,保证车上绞车离合器和底盘离合器不能同时挂合,以保证安全.

6,制动系统:

本底盘采用气压传动制动方式,由脚制动（行车制动）,和手制动（停车制动）两部分组成,

制动系统气压为0.85Mpa,当气压低于0.45Mpa时,低压警报报警,红色指示灯发亮,

手制动（停车制动）为排气制动,当气压低于0.45Mpa时,制动室活塞推力不足以压缩弹簧,活塞杆伸出,后桥车轮被制动,

脚制动为充气制动,双管路制动系统,双腔制动阀（制动总阀）,分别控制前,后桥的制动,制动分泵分为单腔（前桥用）和双腔（后桥用）,

二,绞车部分（包括井架及游动系统）

1,绞车系统

绞车系统是车装钻修设备作业机的主要系统部件,用于钻修过程中的提升作业,

绞车系统主要由绞车架,主滚筒,主滚筒刹车系统,主滚筒辅助刹车系统,捞砂滚筒,捞砂滚筒刹车系统,刹车冷却系统,天车防碰机构等组成,主滚筒,捞砂滚筒有各自的冷却系统,一般采用喷水冷却,主滚筒也有采用循环水冷却,它的刹车毂设有循环水道,主滚筒左端还装有水刹车（WCB盘式“伊顿”）辅助刹车系统,在主滚筒体上还加工有“里巴斯”绳槽,可使大绳排列整齐,延长大绳的使用寿命,

绞车的传动系统主要有链条,链轮,推盘离合器等组成,以上部件都安装在一个矩型结构的金属框架上,

2,井架的结构和作用,

井架是车装钻修设备的关键部件之一,用于安装和悬挂天车,游车大钩等起升设备和工具,用来起下与存放钻杆,油管等,井架上装有立管,以便连接水龙带,水龙头,

井架顶部装有天车,天车由底座,快绳轮,死绳轮,中间轮,捞砂轮,多个液压小绞车滑轮,二层台吊绳滑轮及支板,绷绳支板等,天车轮为“班德轮”式结构,此种结构可防止大绳打扭,整个滑轮组与天车底座用螺栓和井架顶部连结在一起,滑轮采用铸钢件并经过静平衡测试,滑轮轴经过热处理及探伤检查,井架的起放由一个或两个多级液缸来完成,二节井架的伸出也由一个或两个液缸来完成

三,修井机的动力传动系统

发动机的动力一般采用液力机械变速箱输出,液力机械变速箱,一般都带有分动箱,它可将动力分别传到车上的绞车部分,车下的前,后桥,车上的绞车和车下后桥的传动采用联锁装置,前桥的传动由驾驶员在驾驶室控制,从分动箱上部输出的动力,通过传动轴进入角传动箱,角传动箱是输入轴与输出轴互相垂直相交的传动方式,由一对伞齿轮改变方向后由输出轴输出,输出轴的另一端装有链轮,通过链条传到捞砂滚筒链轮,再由链条从捞砂滚筒传到主滚筒链轮,转盘的传动有两种方式,一种是由角传动箱（併车箱）通过传动轴传到车的尾部,通过爬坡链条箱到转盘,另一种是由主滚筒链轮通过链条到转盘离合器,然后再到转盘角传动箱,由传动轴到爬坡链条箱再到转盘,

还有一种情况,就是大吨位修井机（车装钻机）,不但整机重量大,而且修井（钻井）作业时需要两台发动机做为动力源,这就需要一个併车箱,併车箱装在液力机械变速箱（不带分动箱）后部,这儿又有两种情况,一种是单纯起併车作用,动力由併车箱通过传动轴进入份动箱,再分别输出到车上和车下,还有一种情况,就是併车箱兼做分动箱,此时再增加一个动力输出离合器,通过传动轴到爬坡链条箱再到转盘,主滚筒,捞砂滚筒,转盘均采用气动推盘离合器,这种离合器操作灵活,动作可靠,结构简单,维修方便.

四,液压系统

1,液压系统一般由压力源部分,控制部分,执行部分,辅助部分组成.

（1）,压力源部分:

液压泵,如:

齿轮泵,叶片泵,柱塞泵等,它们由发动机或电动机驱动,把机械能转变为液压能,向系统供给压力油.

（2）,控制部分:

由各种阀件组成,主要有,换向阀,溢流阀,调压阀,节流阀等,用来控制液体的流向,流量,压力,以满足液压系统的工作要求,

（3）,执行部分:

根据机械运油的作用下驱动工作机构对外作工,一般分为直线运动和旋转运动,也就是说是液压马达和液压游缸,

（4）,辅助部分:

有油箱,进油滤,回油滤,各种管线及接头,压力表,加热器,散热器等,它们的作用是贮油,滤清,输送,测量油压,保温及冷却油液.

2,修井机的液压系统一般有两套,一套为主液压系统,出厂调定压力为14Mpa,一套为液压转向助力系统,出厂调定压力为10Mpa,使用油品为N68抗磨液压油,

（1）,主液压系统的作用有两个,一个是修井机到井场后车辆的调平及井架

的立放,二是修井辅助作业,如液压小绞车,崩扣液缸,

主液压系统一般可分为六联阀迴路,三联阀迴路（两联阀迴路,五联阀迴路）,六联阀迴路的作用是修井机到井场就位后调平车辆及井架的立放.三联阀迴路（两联阀迴路,五联阀迴路）的第一片一般为选流阀,也叫工况选择阀,由它向六联阀迴路,液压小绞车,崩扣液缸,液压钳迴路分别供给压力油,其中六联阀迴路可作为第一迴路,液压小绞车作为第二迴路,绷扣液缸,液压钳作为第三迴路,也可把液压小绞车,崩扣液缸,液压钳作为第二迴路,

为了安全,六联阀迴路不能和其它迴路同时接通.

（2）,液压转向助力系统主要由液压泵,分配阀,稳压溢流阀,转向助力液缸,管线,接头,进回油滤等组成,

（3）,液压部件,为了工作安全可靠,主要液压原件均采用进口件,

1）液压油泵为单联齿轮泵,通过取力箱由液力机械变速箱带动,取力箱内设有液压离合器,它的压力油由液力机械传动箱的液压系统来供给,用司控箱的“液泵离合”手柄来控制液泵的运转,

2）,调压阀（画图讲解）,调定系统压力,防止系统管理过载,保护系统及元件安全,该阀为先导式调压阀,

3）,液缸:

<1>,三级复合液缸,<2>,单作用伸缩液缸,<3>,吊钳液缸（崩扣液缸）,<4>,支腿液缸,

（A）,三级复合液缸,用来竖起井架,配有单向节流阀,保证井架起落安全,以防止井架降落过程中,发生重力超速现象,造成重大事故,根据车型不同可配一个或两个三级复合液缸,

（B）,单作用伸缩液缸,（柱塞式液缸,也有活塞式液缸）用来伸出第二节井架,也配有单向节流阀,保证井架起落安全,以防止井架降落过程中,发生重力超速现象造成重大事故,根据车型不同可配一个或两个单作用伸缩液缸,

（C）,吊钳液缸（崩扣液缸）,为双向活塞式液缸,用于钻杆鬆扣,

（D）,支腿液缸,双向活塞式液缸,配有梯形螺纹锁紧机构,用于车辆的调平,

液压系统的日常保养:

1,检查油面,

2,检查管线及接头,阀件有无鬆动泄漏

五,气路系统

气动与液压传动相比,虽远不如液压传动那样广泛,但从国内外以有的经验来看,它却具有许多其它能源不能比拟的优点,

1,空气可以从大气中取之不竭,无介质费用的损失和供应上的困难,同时,将用过的空气直接排入大气,处理方便,万一空气管路有泄漏,除引起部分能源损失外不致产生不利于工作的严重影响,

2,空气的粘度很小,在管道中的压力损失很小,一般其阻力损失不到油路损失的千分之一